SPIS TREŚCI OBJAŚNIENIE STOSOWANYCH W PRACY SKRÓTÓW... 6 OBJAŚNIENIE STOSOWANYCH W PRACY OZNACZEŃ... 8 Rozdział 1 CEL PRACY 1.1. Przedmiot prowadzonych badań... l1 1.2. Cel pracy... 15 CZĘŚĆ LITERATUROWA Rozdział 2 ELEKTROD PODSTAWY TEORETYCZNE POWSTAWANIA POTENCJAŁU 2.1. Wprowadzenie... 17 2.2. Teoria powstawania potencjału elektrod redoks oraz I, II, III rodzaju... 18 2.3. Teoria powstawania potencjału membrany... 20 2.3.1. Potencjał membrany nieselektywnej - potencjał dyfuzyjny... 20 2.3.2. Potencjał membrany półprzepuszczalnej - potencjał Donnana... 22 2.3.3. Potencjał membrany selektywnie przepuszczalnej... 22 Rozdział 3 TEORIA MEMBRANY BIOLOGICZNEJ 3.1. Struktura błony komórkowej... 25 3.2. Potencjał elektryczny błony komórkowej... 27
3.2.1. Potencjał spoczynkowy komórek... 27 3.2.2. Potencjał czynnościowy komórek... 28 3.3. Biochemia komunikacji zewnątrz- i wewnątrzkomórkowej... 29 3.3.1. Transport bierny... 29 3.3.2. Transport aktywny... 30 Rozdział 4 WŁASNOŚCI CHEMICZNE I BIOCHEMICZNE Ca I Mg 4.1. Własności chemiczne wapnia i magnezu... 31 4.2. Rola magnezu w homeostazie ustrojowej... 34 4.3. Rola wapnia w homeostazie ustrojowej... 36 Rozdział 5 KWAS ADENOZYNOTRÓJFOSFOROWY ATP 5.1. Wprowadzenie... 38 5.2. Budowa ATP... 39 5.3. ATP - waluta energetyczna komórki... 40 Rozdział 6 RECEPTOR NMDA 6.1. Sygnalizacja komórkowa... 41 6.2. Receptor NMDA... 42 Rozdział 7 HEPARYNA 7.1. Wprowadzenie... 45 7.2. Budowa heparyny... 46 7.3. Farmakologiczna aktywność heparyny... 47 Rozdział 8 POLIMERY PRZEWODZĄCE 8.1. Wstęp... 49 8.2. Elektrochemiczna synteza polimerów przewodzących... 51 8.3. Morfologia polimerów przewodzących... 53 8.4. Wykorzystanie polimerów przewodzących w potencjometii... 54 8.5. Potencjometryczna czułość jonowa polimerów przewodzących typu p... 55 8.5.1. Teoria powstawania czułości anionowej... 55 8.5.2. Teoria powstawania czułości kationowej... 57
CZĘŚĆ DOŚWIADCZALNA Rozdział 9 WARUNKI EKSPERYMENTALNE 9.1. Aparatura i procedura pomiarowa... 62 9.1.1. Przygotowanie elektrod CP-BL-Ca i CP-BL-Mg - modelowych układów membran biologicznych... 62 9.1.1.1.Synteza membran CP-BL... 62 9.1.1.2.Indukcja potencjometrycznej czułości kationowej membran CP-BL... 63 9.1.2. Pomiary potencjometryczne membran CPs... 64 9.1.3. Badania składu chemicznego membran CPs metodą XPS... 64 9.1.4. Badania składu chemicznego membran CPs metodą EDS oraz badania morfologii powierzchni membran metodą SEM... 64 9.1.5. Analiza struktury powierzchni membran CPs metodą AFM... 65 9.1.6. Pomiary widm FTIR membran CPs... 66 9.2. Oprogramowanie komputerowe... 67 9.3. Odczynniki... 68 Rozdział 10 PRZYGOTOWANIE MEMBRAN PEDOT-ATP-Me 10.1. Otrzymywanie membran PEDOT-ATP... 69 10.2. Indukcja czułości kationowej membran PEDOT-ATP... 75 10.2.1. Wpływ metody otrzymywania i stosowanego podczas elektrosyntezy potencjału utleniania monomeru na szybkość procesu uczulania membran PEDOT-ATP... 75 10.2.2. Wpływ grubości membran PEDOT-ATP na kształtowanie się ich potencjometrycznej odpowiedzi kationowej... 77 10.2.3. Wpływ czasu kondycjonowania membran PEDOT-ATP na ich parametry metrologiczne... 79 10.3. Badanie selektywności potencjometrycznej membran PEDOT-ATP... 84 10.4. Analiza składu chemicznego membran PEDOT-ATP... 87 10.5. Podsumowanie... 89 Rozdział 11 PRZYGOTOWANIE MEMBRAN PPy-ATP-Me 11.1. Otrzymywanie membran PPy-ATP... 91 11.2. Indukcja potencjometrycznej czułości kationowej membran PPy-ATP... 94 11.3. Badanie składu chemicznego membran PPy-ATP... 99 11.4. Podsumowanie... 101
Rozdział 12 PRZYGOTOWANIE MEMBRAN PEDOT-Hep-Me 12.1. Otrzymywanie membran PEDOT-Hep... 102 12.2. Indukcja potencjometrycznej czułości kationowej membran PEDOT-Hep... 104 12.3. Analiza składu chemicznego membran PEDOT-Hep... 108 12.4. Podsumowanie... 109 Rozdział 13 PRZYGOTOWANIE MEMBRAN PPy-Hep-Me 13.1. Otrzymywanie membran PPy-Hep... 110 13.2. Indukcja potencjometrycznej czułości kationowej membran PPy-Hep... 112 13.3. Badanie selektywności potencjometrycznej membran PPy-Hep-Me... 116 13.4. Analiza składu chemicznego membran PPy-Hep... 117 13.5. Podsumowanie... 118 Rozdział 14 PRZYGOTOWANIE MEMBRAN PPy-Asn(Gln)-Me 14.1. Otrzymywanie membran PPy-Gln(Asn)... 120 14.2. Potencjometryczna charakterystyka membran PPy-Asn(Gln)... 122 14.2.1. Indukcja potencjometrycznej czułości kationowej membran PPy-Asn(Gln)... 122 14.2.2. Potencjometryczna selektywność membran PPy-Asn(Gln) uczulonych na jony wapnia lub magnezu... 126 14.3. Analiza składu chemicznego membran PPy-Asn(Gln)... 127 14.3.1. Badania membran PPy-Asn(Gln) metodą XPS... 127 14.3.2. Badanie membran PPy-Asn(Gln) metodą IR... 128 14.4. Podsumowanie... 130 PODSUMOWANIE ROZDZIAŁÓW 10-14 DOTYCZĄCYCH SPOSOBU PRZYGOTOWANIA MEMBRAN CP-BL-Me...131 Rozdział 15 DYNAMICZNA ODPOWIEDŹ POTENCJOMETRYCZNA MEMBRAN CP-BL-Me NA SKOKOWE ZMIANY AKTYWNOŚCI Ca 2+ I Mg 2+ 15.1. Wykorzystanie elektrod CP-BL-Me jako modelowych membran biologicznych... 134 15.2. Rozważania teoretyczne... 142 15.2.1. Potencjometryczna odpowiedź membran CP-BL-Me... 142
15.2.2. Matematyczny opis dynamicznych zmian potencjału membran CP-BL-Me... 145 15.2.2.1. Dynamiczna odpowiedź potencjałowa membrany CP-BL-Mg po skokowej zmianie stężenia jonów wapnia... 145 15.3.2.2. Dynamiczna odpowiedź potencjałowa membrany CP-BL-Ca po skokowej zmianie stężenia jonów magnezu... 149 15.3. Podsumowanie... 155 Rozdział 16 WNIOSKI KOŃCOWE... 157 WYKAZ PUBLIKACJI AUTORA ROZPRAWY... 159 SPIS LITERATURY CYTOWANEJ... 163